PACE uydusu neredeyse günlük küresel kapsama alanıyla sonbahar renklerini izliyor

Araştırmacılar, manzaralar boyunca sonbahar renklerinin zamanlamasını ve ilerleyişini gözlemlemek için NASA’nın Plankton, Aerosol, Bulut, Okyanus Ekosistemi (PACE) uydusundan elde edilen verileri kullanarak yeni bir yaklaşım geliştirdiler.

Çalışma, şu tarihte yayınlandı: Uzaktan Algılama Mektupları UMBC’nin Goddard Yer Bilimleri Teknolojisi ve Araştırma (GESTAR) II Merkezi’nde araştırma profesörü olan Karl F. Huemmrich liderliğindeki araştırma, klorofiller (yeşiller), antosiyaninler (kırmızılar) ve karotenoidler (sarılar ve turuncular) dahil olmak üzere yaprak pigmentlerindeki değişiklikleri tespit etmeye odaklanıyor.

PACE’in gelişmiş sensörleri, neredeyse günlük küresel kapsama alanıyla yapraklardan yansıyan ışığın ince ayrıntılarını yakalar. Araştırma ekibi, yansıma verilerini çeşitli pigmentlerin varlığıyla ilişkilendiren endeksler kullanarak ayrıntılı yaprak rengi haritaları oluşturmalarına ve sonbahar boyunca renk değişikliklerini takip etmelerine olanak tanıdı.

Bu haritalar, ziyaretçileri gerçek zamanlı olarak en yüksek izleme alanlarına yönlendirerek ve toplulukların ziyaretçi akışlarını yönetmelerine yardımcı olarak milyarlarca dolarlık yaprak gözetleme turizm ekonomisini desteklemeye yardımcı olabilir.

Normalleştirilmiş Fark Bitki Örtüsü İndeksi (NDVI) gibi geleneksel yeşillik endeksleri öncelikle yeşil yapraklarda kademeli bir düşüş olduğunu gösteriyor. PACE’e dayalı endeksler, bilim adamlarının, sonbahar renginin en yoğun olduğu tarihler de dahil olmak üzere, büyüme mevsiminin sonuna ilişkin daha kesin belirteçleri belirlemesine olanak tanıyarak bu yöntemleri geliştiriyor.

Zamanla, veriler aynı zamanda kuraklık veya böcek hasarından kaynaklanan bitki stresi hakkında da fikir verebilir (tarım için potansiyel faydalarla birlikte) ve çevresel koşullara bağlı olarak sonbahar renginin zamanlamasını tahmin eden modellerin geliştirilmesine yardımcı olabilir.

Huemmrich, “PACE, bu pigment indekslerini geniş alanlarda ve tekrar tekrar ölçebilen ilk görevdir, böylece sonbahardaki değişime bakabiliriz” diyor. Kendisinin ve Caplan’ın kullandığı endeksler 2000’li yılların başında geliştirildi, ancak yeni makale bunları ilk kez küresel ölçekte uyguladı.

Huemmrich şunu ekliyor: “PACE verilerini daha fazla yıl biriktirdikçe, iklim değişikliğiyle ilgili olabilecek en yüksek renk zamanlamasındaki değişiklikleri gözlemleyebileceğimizi tahmin ediyorum.”

Ekosistem biliminde sınırları açıyor

Araştırmanın ortak yazarı, NASA veri bilimcisi Skye Caplan, PACE’in ortaya çıkardığı daha geniş araştırma potansiyeli konusundaki heyecanını dile getirdi. “PACE ile sonbahar renklerini gözlemlemekten heyecan duyuyorum çünkü bunun küresel hiperspektral yaprak pigmenti ölçümleri için gerçek bir keşif döneminin başlangıcı olduğunu düşünüyorum” diyor.

“İnsanların makaleyi okuduğunu, PACE’in göreceli klorofil, antosiyanin ve karotenoid içeriği gibi bu ölçümleri nasıl gözlemlediğini ve bu gözlemleri kendi çalışmalarına nasıl uyguladığını görmeyi umuyorum.”

Caplan, “PACE verileriyle çalışmak gerçekten eğlenceli çünkü dünyayı çok farklı şekillerde görebiliyorsunuz” diye ekliyor. “Yalnızca okyanuslara ilişkin gözlemler sunmakla kalmıyor, aynı zamanda atmosferin ve karanın karakterizasyonlarını da sunuyor; ayrıca tüm bu alanları, ayrı varlıklar olarak değil, bir sistem olarak sunuyor. Bunun PACE’in kritik ve gerçek bir avantajı olduğunu düşünüyorum.”

Örneğin, Huemmrich daha önce ekosistem üretkenliğini değerlendirmek için PACE verilerini kullanan bir araştırma yayınladı ve PACE üzerinde uçan UMBC tarafından tasarlanıp üretilen HARP2 cihazı atmosferik kimya çalışmalarına katkıda bulunuyor.

Üstelik PACE gözlemleri yalnızca bilim insanlarına yönelik değil: Caplan, halkın birçok farklı NASA misyonundan uydu görüntülerine göz atmak için etkileşimli bir site olan NASA Worldview’e erişebileceğini belirtiyor.

“Bazen NASA Worldview’deki PACE verilerini çekmeyi ve herhangi bir günde dünyanın nasıl göründüğünü görmek için etrafta gezinmeyi seviyorum” diyor. “Genellikle ilginç ve keşfetmeye değer bir şey buluyorum.”